Автономный инвертор Советский патент 1981 года по МПК H02M7/515 

(54) АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР

I

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике. Оно может быть использовано как источник электропитания на частотах, отличных от промышленной 50 Гц.

Известны стабилизированные автономные инверторы, в которых для поддержания выходного напряжения в заданных пределах применены диоды обратного тока, осуществляющие возврат реактивной мощности в источник питания 1, 2. Недостатком данных устройств является то, что их коммутационная устойчивость зависит от величины напряжения источника питания и параметров нагрузки. Инверторы, описанные в 3, 4 J обладают низким коэффициентом полезного действия вследствие потерь в контурах возврата реактивной мощности. Повыщение коэффициента полезного действия в данных устройствах требует применения автотрансформатора. К недостаткам всех указанных устройств можно отнести таг.же наличие конденсатора для приема реактивной мощности, подключенного параллельно источнику питания и удвоенное количество дросселей в цепи источника питания.

Известен также инвертор, содержащий подключенный через дроссель фильтра и

первичную обмотку вольтодобавочного трансформатора тиристорный мост с коммутирующим конденсатором в диагонали, причем вторичная обмотка трансформатора через диод, включенный в обратном направлении, соединена с катодной группой моста, а нагрузка через разделительный конденсатор подключена параллельно цепочке из диода и вторичной обмотки 5.

Недостатком инвертора является то, что для настройки на необходимую частоту необходимо регулировать воздушный зазор в вольтодобавочном трансформаторе. Выполнение вольтодобавочного трансформатора на сердечнике с регулируемым воздущным зазором сопровождается увеличением масеы и габаритов, а также усложнением всего устройства в целом.

Целью изобретения является упрощение и улучшение массогабаритных показателей при широком диапазоне нагрузок и рабочих частот.

Для этого в автономном инверторе, содержащем связанный с входными выводами через дроссель фильтра тиристорный мост с коммутирующим конденсатором в диагонали переменного тока, а также диод, анод которого соединен с катодной группой моста, а катод - с одним концом индуктивного элемента, в качестве индуктивного элемента использован дроссель, другой конец которого подключен к анодной группе моста. На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема стабилизированного инвертора; на фиг. 2 - инвертор, трехфазный вариант. Стабилизированный автономный инвертор включает в себя источник 1 питания, дроссель 2 фильтра в цепи источника питания, тиристорный мост 3-6 и коммутирующий конденсатор 7. Между выводами постоянного тока тиристорного моста включены последовательно соединенные диод 8 обратного тока и дроссель 9, причем анод диода 8 присоединен к минусу источника 1. Инвертор работает следующим образом. При включении тиристоров 3, 6 тиристоры 4, 5 оказываются под обратным напряжением, равным напряжению на конденсаторе 7, и отключаются. Так как в этот момент обкладка а конденсатора 7 обладает отрицательным потенциалом, а обкладка б - положительным, то диод В открывается и создается контур для протекания обратного тока по цепи: обкладка б конденсатора 7j тиристор 6, диод 8, дроссель 9, тиристор 3, обкладка а. Как только ток в контуре станет равным нулю, диод закроется и дроссель 9 окажется отключенным от конденсатора 7. При увеличении выходного напряжения инвертора возрастают длительность открытого состояния диода 8 и величина тока дросселя 9, что приводит к возрастанию величины реактивной мощности, отбираемой дросселем 9 от конденсатора 7. Восстанавливается баланс реактивных мощностей, и выходное напряжение удерживается на уровне, зависящем от параметров дросселя 9. Инвертор (фиг. 2) содержит три одинаковые ячейки по предлагаемой схеме, подключенные параллельно источнику питания и работающие со сдвигом в 120 эл. град. К выводам переменного тока ячеек подключены первичные обмотки трансформаторов, вторичные обмотки которых соединены, например в звезду. Формула изобретения Автономный инвертор, содержащий связанный с входными выводами через дроссель фильтра тиристорный мост с коммутирующим конденсатором в диагонали переменного тока, а также диод, анод которого соединен с катодной группой моста, а катод - с одним концом индуктивного элемента, отличающийся тем, что, с целью улучщения массогабаритных показателей и упрощения, в качестве индуктивного элемента использован дроссель, другой конец которого подключен к анодной группе моста. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Ривкин Г. А. Преобразовательные устройства. М., «Энергия, 1970, с. 222, рис. 1035. 2.Бейдфорд Б., Хофт Р. Теория автономных инверторов, М., «Энергия, 1969, с. 140, рис. 5-25. 3.Полупроводниковые приборы и преобразовательные устройства. Вып. 2, Саранск, 1973, с. 166. 4.Ривкин Г. А. Преобразовательные устройства. М., «Энергия, 1970, с. 216, рис. 1028. 5.Авторское свидетельство СССР № 587578, кл. Н 02 М 7/515, 1975.

.yv%

Фиг. 2